專利名稱：電切換偏振光真皮鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種皮膚測試用真皮鏡頭，尤其是皮膚顯微成像測試儀用真皮鏡頭。
背景技術(shù)：
皮膚顯微成像測試儀，是基以固體電視攝像、顯微放大和高通量冷光源等技術(shù)發(fā)展而來的新技術(shù)。廣泛應(yīng)用于紡織、電子、印刷等許多領(lǐng)域；經(jīng)技術(shù)改進也在美容皮膚檢測中得到應(yīng)用。皮膚測試儀的基本構(gòu)造，由外罩、顯微光學(xué)鏡頭組件、冷光源組、底座、CMOS/CCD攝像部分組成，見附


圖1所示。
自然光經(jīng)過偏振片(起偏器)后，變?yōu)榫哂幸欢ㄕ駝臃较虻墓?。偏振片只允許平行于偏振化方向的振動通過，同時吸收垂直于該方向振動的光。把另一偏振片(檢偏器)置于起偏器上，旋轉(zhuǎn)檢偏器，當(dāng)它的偏振化方向與偏振光的偏振面平行時，偏振光可順利通過；當(dāng)它的偏振方向與偏振光的偏振面垂直時，偏振光不能通過。
自然光在界面上反射、折射時，反射光和折射光都是部分偏振光。由于偏振鏡可以讓與其偏振方向平行的振動光波通過，同時，還能使其它方向的振動光波受到不同程度的減弱，攝影時為了消除或減弱自被攝景物反射來的偏振光，可把偏振鏡置于鏡頭前，適當(dāng)旋轉(zhuǎn)線偏振鏡的調(diào)節(jié)環(huán)，使其偏振方向與偏振光的振動方向彼此互相垂直或斜交。其中二者交角愈趨近零則偏振光減弱程度愈小，而二者交角愈趨近于90度。則偏振光減弱程度愈大。偏振鏡可改善透明物體內(nèi)部或后面之景物的影像清晰度，通過明顯減弱、甚至消除透明體光滑表面上的反光和鏡面像，拍攝到該透明體內(nèi)部或后面景物的完整而清晰影像。
隨著人們生活質(zhì)量的提高，對包括皮膚在內(nèi)的美容越來越受到重視。為此，經(jīng)常需要進行皮膚檢測。常用的皮膚測試方法有肉眼觀察法、紙巾擦拭法、美容放大鏡觀察法、美容透視燈觀察法、電腦皮膚測試法。
皮膚由表皮、真皮和皮下組織三部分組成。
表皮在外面，是上皮組織，由數(shù)層表皮細胞組成。
真皮在表皮下面，主要是結(jié)締組織，與表皮分界明顯，表皮底部呈凸凹狀與真皮緊密接觸，真皮內(nèi)部的細胞很少，主要由植物纖維結(jié)締組織構(gòu)成。其中有膠原纖維、彈性纖維和網(wǎng)狀纖維等，它與皮膚的彈性、光澤、張力等有很重要的關(guān)系。皮膚的松馳、起皺等老化都發(fā)生在真皮之中。
皮下組織在真皮下面，主要是脂肪組織，皮下組織由大量脂肪組織散布于疏松的結(jié)締組織中而構(gòu)成。
在皮膚圖像采集過程中，皮膚表面光的反射系數(shù)、表皮和真皮組分的光吸收系數(shù)、皮膚各層的光散射系數(shù)和厚度等，直接關(guān)系到觀察的效果。入射光到達皮膚表面后，由于皮膚表面的折射率(1.5左右)大于空氣的折射率(1.0)致使大約5％的入射光被反射，可使人眼能觀察到皮膚表面特征。而在表皮下面的真皮組織部分才是影響表皮外觀的重要因素。在皮膚美容檢測時需要仔細觀察真皮的情況。
但皮膚表面所形成的反射光又降低了皮膚深部結(jié)構(gòu)的清晰度、影響皮膚較深部位的特征觀察，形成干擾。需要去除這些特定的反射光。因此，反射光的分離技術(shù)就成為進行皮膚圖像研究的前提條件。
采用偏振光技術(shù)，可以有效地解決上述問題。當(dāng)起偏鏡片和檢偏鏡片處于相互平行時，觀察到的圖像主要是皮膚的表面特征；當(dāng)起偏鏡片和檢偏鏡片處于相互垂直時，由于有效地消除了皮膚表面反射光的干擾，觀察到的圖像主要是表皮以下的真皮的特征。在偏振光條件下獲得的圖像，效果好，可以用來進行定性、定量分析。
現(xiàn)有的觀察真皮用偏振光鏡頭，由外罩、環(huán)形偏振片、圓形偏振片、內(nèi)套、顯微光學(xué)鏡頭組件、冷光源組、調(diào)節(jié)環(huán)、底座、CMOS/CCD攝像部分組成，見附圖2所示。
冷光源發(fā)出的光通過環(huán)形偏振片，到達外罩的端孔，照到待測皮膚表面；從皮膚反射出來的光線。通過圓形偏振片進入內(nèi)套的顯微光學(xué)鏡頭組件，然后射到CMOS/CCD攝像部分產(chǎn)生信號。再通過計算機處理，可以把信號轉(zhuǎn)換成可視圖像。
通過調(diào)節(jié)環(huán)形偏振片和圓形偏振片的相對位置，能分別獲得檢測到皮膚表皮或真皮的效果。但是由于利用調(diào)節(jié)環(huán)進行機械調(diào)節(jié)，所以存在機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，易發(fā)生故障，生產(chǎn)成本高，維修困難等缺點。同時由于使用時需要雙手同時操作，不方便；特別由于不可避免的機械誤差，造成偏振成像失真，觀察效果較差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的觀察真皮用偏振光鏡頭存在的機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，易發(fā)生故障，偏振成像失真，觀察效果較差的缺點，本實用新型提供一種電切換偏振光真皮鏡頭，偏振片無機械運動，可靠性大大提高。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，采用環(huán)形偏振片和圓形偏振片相對位置已經(jīng)固定的偏振光鏡頭，取消了原來為分別獲得檢測皮膚表皮或真皮而使用的機械調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。本實用新型的冷光源有兩組發(fā)光二極管，其中一組發(fā)光二極管稱為“非真皮發(fā)光管組”，位于環(huán)形偏振片和外罩端孔之間，其發(fā)出的光可直接通過外罩端孔照到待測皮膚表面；從皮膚反射出來的光線，進入圓形偏振片、顯微光學(xué)鏡頭組件，然后射到CMOS/CCD攝像部分產(chǎn)生信號，這時檢測到的是皮膚表皮特征。另一組發(fā)光二極管稱為“真皮發(fā)光管組”，位于環(huán)形偏振片相對于外罩端孔的另一端，其發(fā)出的光通過環(huán)形偏振片，到達外罩的端孔，照到待測皮膚表面；從皮膚反射出來的光線，進入圓形偏振片、顯微光學(xué)鏡頭組件，然后射到CMOS/CCD攝像部分產(chǎn)生信號，這時檢測到的是皮膚真皮特征。環(huán)形偏振片和圓形偏振片相對位置已經(jīng)調(diào)節(jié)固定好，使得檢測到的皮膚真皮特征效果最明顯。非真皮發(fā)光管組和真皮發(fā)光管組通過切換開關(guān)與電源連接。
本實用新型提出的電切換偏振光真皮鏡頭，通過切換點亮“非真皮發(fā)光管組”、“真皮發(fā)光管組”兩組發(fā)光二極管，就可以分別方便地檢測到皮膚的表皮或真皮特征。
這里使用的偏振片，可以使用產(chǎn)品型號為SPN-1805，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示，也可以使用其他有同樣性能的偏振片。

這里使用的發(fā)光二極管，要求體積小，發(fā)光量和發(fā)光效率大。例如，可以使用產(chǎn)品型號為SF-50TW34的發(fā)光二極管，其技術(shù)指標(biāo)如下表所示，也可以使用其他有同樣性能的發(fā)光二極管。

本實用新型的有益效果是，采用切換點亮“非真皮發(fā)光管組”、“真皮發(fā)光管組”兩組發(fā)光二極管的方法，就可以方便地檢測到皮膚的表皮或真皮特征；由于避免使用調(diào)節(jié)環(huán)形偏振片和圓形偏振片相對位置的機械運動部件，不僅可靠性大大提高，更由于環(huán)形偏振片和圓形偏振片相對位置在生產(chǎn)時就已經(jīng)調(diào)節(jié)固定好，使得檢測到的皮膚真皮特征效果最好。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1是皮膚測試儀的基本構(gòu)造示意圖。
圖2是現(xiàn)有的觀察真皮用偏振光鏡頭構(gòu)造示意圖。
圖3是本實用新型的構(gòu)造示意圖。
圖1中，可見到皮膚測試儀的基本構(gòu)造有外罩1、顯微光學(xué)鏡頭組件5、冷光源組6、底座8、CMOS/CCD攝像部分12圖2中，可見到現(xiàn)有的觀察真皮用偏振光鏡頭的構(gòu)造，由外罩1、環(huán)形偏振片2、圓形偏振片3、內(nèi)套4、顯微光學(xué)鏡頭組件5、冷光源組6、調(diào)節(jié)環(huán)7、底座8等組成(CMOS/CCD攝像部分未表示)。
圖3中，可見到本實用新型提出的電切換偏振光真皮鏡頭，由外罩1、環(huán)形偏振片2、圓形偏振片3、顯微光學(xué)鏡頭組件5、非真皮發(fā)光管組9、真皮發(fā)光管組10、外罩端孔11等組成(CMOS/CCD攝像部分未表示)。
具體實施方式
在圖3中，本實用新型提出的電切換偏振光真皮鏡頭，有一個外罩1，一端有端孔11，然后依次是環(huán)形偏振片2、圓形偏振片3、顯微光學(xué)鏡頭組件5。非真皮發(fā)光管組9位于環(huán)形偏振片2和外罩端孔11之間，真皮發(fā)光管組10位于環(huán)形偏振片2的另一面。環(huán)形偏振片2和圓形偏振片3的相對位置已經(jīng)固定。發(fā)光管組9、10發(fā)出的光通過外罩端孔照到待測皮膚表面，從皮膚反射出來的光線，進入圓形偏振片3、顯微光學(xué)鏡頭組件5，然后射到CMOS/CCD攝像部分產(chǎn)生信號(CMOS/CCD攝像部分未表示)。
非真皮發(fā)光管組9發(fā)出的光可直接通過外罩端孔照到待測皮膚表面；從皮膚反射出來的光線，進入顯微光學(xué)鏡頭組件和圓形偏振片，然后射到CMOS/CCD攝像部分產(chǎn)生信號，這時檢測到的是皮膚表皮特征。真皮發(fā)光管組10發(fā)出的光通過環(huán)形偏振片，到達外罩的端孔，照到待測皮膚表面；從皮膚反射出來的光線，進入圓形偏振片、顯微光學(xué)鏡頭組件，然后射到CMOS/CCD攝像部分產(chǎn)生信號，這時檢測到的是皮膚真皮特征。環(huán)形偏振片和圓形偏振片相對位置已經(jīng)調(diào)節(jié)固定好，使得檢測到的皮膚真皮特征效果最明顯。
非真皮發(fā)光管組9和真皮發(fā)光管組10通過切換開關(guān)與電源連接。
通過切換點亮非真皮發(fā)光管組9、真皮發(fā)光管組10兩組發(fā)光二極管，就可以檢測到皮膚的表皮或真皮特征。
權(quán)利要求1.一種偏振光真皮鏡頭，由帶端孔(11)的外罩(1)、環(huán)形偏振片(2)、圓形偏振片(3)、顯微光學(xué)鏡頭組件(5)構(gòu)成，其特征是環(huán)形偏振片(2)和圓形偏振片(3)的相對位置是固定的，非真皮發(fā)光管組(9)位于環(huán)形偏振片(2)和外罩端孔(11)之間，真皮發(fā)光管組(10)位于環(huán)形偏振片(2)的另一面。
2.按權(quán)利要求1所述的一種偏振光真皮鏡頭，其特征是非真皮發(fā)光管組(9)、真皮發(fā)光管組(10)通過切換開關(guān)與電源連接。
3.按權(quán)利要求1、2所述的一種偏振光真皮鏡頭，其特征是使用的偏振片型號為SPN-1805。
4.按權(quán)利要求1、2所述的一種偏振光真皮鏡頭，其特征是使用的發(fā)光二極管型號為SF-50TW34。
專利摘要一種電切換偏振光真皮鏡頭，由外罩1、環(huán)形偏振片2、圓形偏振片3、顯微光學(xué)鏡頭組件5、非真皮發(fā)光管組9、真皮發(fā)光管組10組成。環(huán)形偏振片2和圓形偏振片3的相對位置固定。通過切換發(fā)光管組9、10兩組發(fā)光二極管，可以方便地檢測到皮膚的表皮或真皮特征。
文檔編號A61B5/103GK2611925SQ0322935
公開日2004年4月14日 申請日期2003年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月11日
發(fā)明者王宏鑫 申請人:王宏鑫